ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дисперсность распиливания из "Огневая переработка и обезвреживание промышленных отходов" Результаты опытов показывают, что при огневом обезвреживании отхода с малой концентрацией минеральных веществ основное количество их будет выноситься с отходящими газами даже из реакторов циклонного типа, обладающих повышенной сепарационной эффективностью. Предварительное упаривание сточных вод за счет тепла отходящих газов помимо сокращения расхода топлива па процесс может способствовать более полному улавливанию расплава в пределах циклонного реактора. Для более полного улавливания минеральных веществ ири пониженной концентрации их в исходной сточной воде целесообразно применять грубый распыл, что может существенно сократить пылеунос. [c.112] На рис. 4.8 показано влияние удельной нагрузки на потери тепла от химического недожога прн огневом обезвреживании 5%-ного водного раствора капролактама в циклонном реакторе МЭИ. С помощью сменного комплекта центробежных механических форсунок удавалось поддерживать примерно постоянную дисперсность распыливания при различных агрегатных нагрузках реактора. Результаты опытов подтвердили рост химического недожога с увеличением удельной нагрузки циклонного реактора. Уменьшение времени пребывания капель и паров в циклонной камере в какой-то мере компенсируется увеличением вторичного дробления капель, так как рост нагрузки сопровождается ростом скоростей газового потока. Достигнутые в опытах удельные нагрузки 2,5 т/(м -ч) при среднем медианном диаметре капель около 270 мкм, температуре отходящих газов 900 °С и коэффициенте расхода воздуха 1,05 —1,09 практически предельны, так как дальнейшее повышение нагрузки при сохранении неизменными прочих режимных параметров приводит к увеличению химического недожога сверх допустимого (обычно допустимые потери тепла от химического недожога в топочных устройствах прн работе на газе не более 0,5%). [c.113] Повышая температуру отходящих газов, можно снизить потери тепла от химического недожога при сохранении высоких удельных нагрузок реактора. Однако это приведет к возрастанию расхода топлива. Более эффективным способом повышения полноты сгорания примесей при одновременном увеличении удельных нагрузок циклонного реактора является улучшение качества распыливания отхода. [c.113] Влияние удельной нагрузки циклонного реактора на степень улавливания (пылеунос) изучали на 8%-ном растворе ХагСОз с использованием комплекта механических центробежных форсунок, отличающихся постоянным корневым углом и дисперсностью распыливания при различной производительности. Удельная нагрузка в этой серии опытов изменялась в широких пределах — от 0,42 до 2,04 т/(м -ч) при этом скорость вылета газовоздушной смеси из горелок, имевших постоянное выходное сечение, изменялась от 16 до 51 м/с. Другие параметры процесса были практически постоянны о.г = 950°С о к = 84—90 с1 ,= = 180—195 мкм. Результаты опытов приведены на рнс. 4.7, г. С увеличением удельной нагрузки пылеунос возрастал. Так, если нрн С/У = 0,92 т/(м -ч) запыленность сухих дымовых газов составляла 3,78 г/м , а пылеунос—14,5%, то при 01У— = 2,04 т/(м -ч) запыленность отходящих газов достигла 7,5 г/м , а пылеунос 25%. Пылеунос увеличивался несмотря на значительное усиление центробежной сепарации с ростом нагрузки реактора (вследствие повышения входных скоростей газовоздушной смеси). [c.114] Прн грубом распыле возможна сепарация недонспарившихся капель на стенках циклонного реактора и вынос нх за пределы аппарата, что может привести к снижению полноты окпсления примесей. [c.115] Для выявления влияния дисперсности распыливания на полиоту окисления примесей при высоких удельных нагрузках циклонного реактора проведена серия экспериментов на стендовой циклонной установке МЭЙ по обезвреживанию 4 7о-ного водного раствора циклогексанона, результаты которых приведены на рис. 4.9. Ухудшение дисперсности распыливания в условиях высоких удельны.х нагрузок реактора приводило к резкому росту потерь теила от химического недожога. Например, при среднем медианном диаметре капель ii i = 575 мкм потери тепла от химического недожога составляли около 10%. Повышенный химический недожог при грубом распыле обусловлен, по-видимому, усиленной сепарацией недонспарившихся капель на боковой поверхности реактора и связанной с этим перегрузкой периферийной зоны парами раствора. Полученное значение удельной нагрузки реактора по раствору [2,5 т/(м -ч)] при среднем медианном диаметре капель 350—370 мкм является предельным. [c.115] В опытах, проведенных на 4%-ном водном растворе циклогексанона ири умеренной удельной нагрузке [1,25 т/(м --ч)], очень грубом распыле раствора ( , = 580 мкм) и в отсутствие вторичного дробления капель заметный химический недожог в отходяших газах не был обнаружен. Это объясняется меньшей плотностью сепарации недонспарившихся капель на боковой поверхности реактора и большим временем пребывания парогазовой смеси в реакторе при сравнительно невысоких удельных нагрузках по раствору. Таким образом, при грубом распыле отходов снижение удельной нагрузки реактора является эффективным способом достижения высокой полноты окисления горючих примесей. [c.115] Данные рис. 4.7, б свидетельствуют о том, что дисперсность капель наиболее сильно влияет на пылеунос при тонком распыле жидкости. При грубом распыле влияние становится слабым. Поэтому слишком грубый распыл сточных вод с целью снижения пылеуноса нецелесообразен, так как при незначительном снижении пылеуноса наблюдается сильное уменьшение удельной нагрузки по условиям окисления органических примесей, а при неизменной удельной нагрузке — снижение полноты окисления примесей. Оптимальную дисперсность распыливания, при которой обеспечивается надежное окисление органических примесей при достаточно высоких удельных нагрузках реактора и приемлемом значении пылеуноса, для каждого вида сточных вод можно определить только экспериментально. Очевидно, для циклонных реакторов различных размеров оптимальная дисперсность распыливания различна (см. гл. 5). [c.116] Большой пылеунос сульфата натрия (по сравнению с уносом карбоната), наблюдавшийся в опытах на стендовых установках (см. рис. 4.3), объясняется более тонким распылом раствора сульфата натрия и большим уносом тонких фракций пыли. [c.116] Следует отметить, что формирование мелки.х капель жидких отходов в реакторе связано не только с тонким распылом, но и с вторичным дроблением капель в высокоскоростных потоках газов (например, в сильно закрученном газовом потоке циклонных реакторов), и с микровзрывамп капель в процессе их испарения. Вторичное дробление и микровзрывы могут существенно увеличить массу жидких отходов, приходящихся на мелкие капли (диаметром менее 100 мкм). [c.116] Образование большого количества очень мелких частиц после испарения капель жидкого отхода способствует их интенсивному переходу в газовую фазу. Показано [172], что при испарении капель начальным диаметром 100 ы км прн содержании в сточной воде 20% натриевых солей образуются частицы диаметром 58 мкм. За время пребывания в реакторе (0,73 с) при температуре бо.тее 900 °С эти частицы могут успеть полностью перейти в газовую фазу, если процесс перехода не лимитируется давлением насыщения для наров минеральных солей. [c.116] Опыт работы высокофорсированного циклонного реактора с очень тонким распылом сточной воды [139] показал, что образование тонкой пыли приводит к полному ее выносу из реактора. [c.117] В качестве еще одной причины, приводящей к образованию мелких минеральных частиц в объеме реактора, можно назвать разрушение капель сточной воды при соударении с горячей стенкой камеры реактора [114]. Однако данные о фракционном составе осколков, образующихся в результате взаимодействия со стенкой, отсутствуют. [c.117] Вернуться к основной статье